Структурное состояние водной компоненты растения играет важнейшую роль в его водном режиме, определяя развитие и приспособляемость растения к условиям внешней среды. В соответствии с предсказаниями теории [1] водная система в живой клетке представлена двумя различными состояниями: водной компонентой цитоплазмы, электростатически напряженной растворенными в ней ионами и клеточными элементами, и стержневыми, близкими к фрактальным и кристаллическим, энергонапряженными структурами из молекул воды. Однако получить экспериментальное подтверждение такой водной структуры в живом сложно, поскольку большинство методов, используемых для исследования химического состава водной компоненты, не пригодны для работы с живыми системами без их разрушения. Ранее нами было показано, что низкочастотная L-диэлькометрия, позволяющая проводить измерения в частотном режиме, характерном для структурных процессов в водных и водно-молекулярных системах живого позволяет получать требуемую информацию для растений без их разрушения [2]. В этом методе присутствие структуры воды определяется пиками в спектре тангенса диэлектрических потерь, получаемом при изменении частоты ЭМП колебательного контура, в котором исследуемое растение размещено в катушке индуктивности. Этим методом по изменению интенсивностей пиков в спектре tgδ в условиях искусственной засухи для различных фитотест-объектов было показано, что вода в живых растениях присутствует в виде двух независимых структур: воды свободной и воды связанной, причем при высыхании растения пики спектра, относящиеся к различным структурам, изменяются по-разному, что позволяет восстанавливать водный режим растения [3]. При этом «свободная» вода – водная составляющая цитоплазмы, высыхает в растении первой, в то время как «связанная» вода, составляющая сеть межмолекулярных и межклеточных коммуникаций растения, разрушается и высыхает значительно позже, когда вода цитоплазмы уже давно испарилась. Эта ситуация иллюстрируется последовательностью спектров на приведенном рисунке.

Полученные результаты полностью коррелируют с данными, получаемыми методом импульсного ЯМР, опубликованными в работах Казанской научной школы фитофизиологов [4]. Результаты исследований состояния воды в листьях хлорофитума, высушенных различными методами, показывают, что режимы сушки по-разному изменяют соотношение свободной и связанной воды в процессе сушки растений.



1 Л.Н. Галль. Квантовая физика и биоэнергетика живых организмов 2023

2 Л.Н. Галль., С.И. Максимов, Т.С. Скуридина, Н.Р. Галль. Низкочастотная индуктивная диэлькометрия – информативный метод для изучения структурирования воды в водных растворах.//Научное приборостроение, 2016, Т.26, №1, с 19-24.

3 Л. Н. Галль, Т. Э. Кулешова, Н. Р. Галль, А. С. Бердников, И. Р. Галль.

О физико-химических свойствах воды в цитоплазме клеток растений. Журнал физической химии, 2023, том 97, № 1, с. 1–5.

4 Хохлова Л.П., Бочкарева М.А. Водный обмен растений: итоги ЯМР исследований.// Ученые записки Казанского государственного университета 2009, т.151, №4, с.73-103.

The structural state of the water component in a plant plays an important role in its water regime, determining the development and adaptability of the plant to environmental conditions.

In accordance with predictions of theory [1], the water system in a living cell is present in two different states: the water component of the cytoplasm, electrostatically strained by the ions and cellular elements dissolved in it, and the core, close to fractal and crystalline, energy-stressed structures of water molecules. However, it is difficult to obtain experimental confirmation of such water structure in living cells, since most of the methods used to study the chemical composition of the water component are not suitable for working with living systems without destroying them. We have previously shown that low-frequency L-dielcometry, which carries out measurements in the frequency mode characteristic of structural processes in aquatic and aquatic-molecular systems of living things, makes it possible to obtain the required information for plants without their destruction [2]. In this method, the presence of water structures is determined by the peaks in the spectrum of the dielectric loss tangent obtained by changing the frequency of the EMF of the oscillatory circuit in which the plant under study is placed in the inductor. While using this method, when artificial drought was applied to various phytotest objects, one could see, by changes in the peaks intensities in the tgδ spectrum, that water in living plants is present in the form of two independent structures: free water and bound water, and when the plant dries, the spectrum peaks related to different structures , change in different ways, which makes it possible to restore the water regime of the plant [3]. At the same time, “free” water, the water component of the cytoplasm, dries up first in the plant, while “bound” water, which makes up the network of intermolecular and intercellular communications in the plant, collapses and dries out much later, when the cytoplasm water has long evaporated. This situation is illustrated by the sequence of spectra in the below figure. These results fully correlate with the data obtained by the pulsed NMR method, published in the works of the Kazan Scientific School of Phytophysiologists [4]. The results of studies of the water state in chlorophytum leaves dried by various methods show that drying regimes change the ratio of free and bound water in different ways during the drying of plants.



1. L.N. Gall. Quantum physics and bioenergetics of living organisms 2023

2. L.N. Gall., S.I. Maksimov, T.S. Skuridina, N.R. Gall. Low-frequency inductive dielcometry as an informative method for studying water structuring in aqueous solutions.//Scientific Instrumentation, 2016, V.26, No. 1, pp. 19-24.

3. L. N. Gall, T. E. Kuleshova, N. R. Gall, A. S. Berdnikov, and I. R. Gall. On physicochemical properties of water in the cytoplasm of plant cells. Journal of Physical Chemistry, 2023, Volume 97, No. 1, p. 1–5.

4. Khokhlova L.P., Bochkareva M.A. Water exchange in plants: results of NMR studies.// Uchenye zapiski Kazanskogo gosudarstvennogo universiteta 2009, v.151, no.4, p.73-103.